114年:醫物幅安(2)

在關掉90°脈衝以後,下列敘述何者錯誤?

A自旋彼此間會開始散失相位(dephasing)
B自旋將保留90°脈衝帶入的能量,並到達平衡狀態(equilibrium status)
C延著z軸回復的磁量將無法於RF線圈上產生訊號
D自由感應衰減(FID)訊號的衰減速率可以T2*描述

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的是磁振造影(MRI)中的基礎物理學,特別是當 90° 射頻脈衝(RF pulse)激發結束後,組織內質子自旋(spins)的弛豫反應(relaxation)以及訊號的衰減與接收原理。

選項分析

  • A. 自旋彼此間會開始散失相位(dephasing):正確。當 90° 脈衝關閉後,原本在 xy 平面(橫向平面)上呈現同相位(in-phase)的自旋,會因為質子間的「自旋-自旋交互作用(spin-spin interactions)」以及主磁場的局部不均勻性(B0 inhomogeneities),立刻開始發生相位散失(dephasing),導致橫向磁化量逐漸減少。
  • B. 自旋將保留 90° 脈衝帶入的能量,並到達平衡狀態(equilibrium status):錯誤。當 90° 脈衝將能量傳遞給質子後,質子會從低能態躍遷至高能態。在 RF 脈衝關閉並試圖回到熱平衡狀態(thermal equilibrium)的過程中,質子必須將吸收的能量**釋放(release)**給周圍的環境(即晶格,lattice)。這個能量釋放的過程稱為「自旋-晶格弛豫(spin-lattice relaxation)」,即 T1 弛豫。因此,自旋不會「保留」能量,而是透過釋放能量來回到平衡狀態。
  • **C. 延著 z 軸回復的磁量將無法

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